自制12v轉5v充電電路(一)
手機電池充電器,可適用于各種手機電池的充電。充電器電路的核心是一只微處理器(三星KS8*302),用作電壓采樣和充放電邏輯控制,電路如圖所示。
手機電池充電電路
電路工作原理
充電器的輸人電源為直流12V,經VD1和IC2(LM78LO5)后輸出穩定的5V電壓供微處理器,12V電源同時經VD2為電池充電電路供電。
充電開關電路由V1、V3等組成。當微處理器IC1第6腳輸出高電平時,V1、V3相繼導通,充電電流經V3的e、c極和VD3流人接至GB4的被充電池;反之,當IC1第6腳輸出低電平時,停止對手機電池充電。當電池不充電時,V3截止,此時若IC1第8腳輸出高電平,則V2導通,電池經R10、VD4和V2的c、e極放電。因此,控制IC1第8腳輸出電平,即可決定手機電池是否進行預放電。
IC1內含10bit模一數轉換電路,一組PWM電路和2KBROM。通過接口JP1和JP2可設定UI的工作模式,從而選擇充電電池的種類,LED1、LED2為充放電指示燈。
圖中,S1為放電按鍵,當按動S1時,IC1第8腳輸出高電平,電池放電,放電完成后自動轉為充電模式。
電池電壓經精密電阻R11和R12分壓后,加至IC1第12腳,IC1內部的ADO電路根據該電壓的大小,做出控制電路工作模式的判斷,而第II腳則輸人5V的Vcc作為基準電壓。為提高測量的精度和穩定性,電路采用l6MHz石英振蕩器Y1,振蕩信號由IC1第5腳經接口JP3輸出,送往打印機或顯示裝置,以檢驗電池電壓狀況。
CPU于每次開機時讀取JP1、JP2的設定值,決定充電模式,并自動檢測電池接口GB是否有電池接人,若有電池則等待。電池充電方式采用PWM方式,依電池種類設定:自動調整PWM占空比,PWM的頻率為150kHz。
自制12v轉5v充電電路(二)
這是一個典型的BUCK型DC-DC轉換電路。核心元件就是LM2576-5,是5V定電壓型號,高壓版本是LM2596-5。
工作原理:
12V輸入電壓經過防反接肖特基二極管D1,送入LM2576-5的1腳(VIN端,也與內部開關管的集電極相連)。另一路經R10和L3用于電源指示。LM2576-5的2腳內部是開關管的發射極,外部與儲能電感LL1和肖特基二極管D2相連。LM2576-5的4腳是輸出電壓采樣端,內部是一個電阻分壓器,將采樣電壓分壓以后送入比較器的同相輸入端,與比較器的反相端所接的1.23V的基準電壓進行比較,輸出電壓再與內置OSC振蕩信號比較,輸出信號再與復位信號與非后送如推動級,最終控制開關三極管的工作狀態(參考附圖)。
12V電壓在內置開關管導通時,加在LL1和負載(R11和L4)上,為負載供電,同時為LL1充磁,C20、C21充電(C20是濾波電容,C21可以看做尖峰吸收電容)。LM2576-5的4腳,同步對負載電壓進行采樣,當電壓升高到一定值(閾值),經內部電路處理,會關斷開關管,LM2576-5的2腳無輸出,由于有電感LL1的作用,肖特基二極管D2導通,LL1和C20繼續為負載供電。D2只在開關管截止時導通,為LL1提供電路回路,因而稱為續流二極管。在此期間,負載電壓會慢慢下降,直到低于閾值,內部電路再次迫使開關管導通,重復前述過程。
這樣,負載上面就能得到基本穩定的5V電壓。
自制12v轉5v充電電路(三)
參數要求:
Vin要大于Vout+2V,否則不能穩壓;不可高于37V,否則會燒壞7805。
C2:100uF~1000uF,耐壓要高于Vin;
C1和C2:0.1uF~10uF,耐壓要高于Vout;
D1、D2:1N4001~1N4007;
R1:100Ω~1KΩ;
R2:這是模擬的負載,由于7805的負載電流不應大于1A。
R*,在最下面的圖中,調整它可以在5V以上調整輸出電壓。
如果對6V電壓的準確度要求不高,那么第三個圖比較實用,D2用二個硅管接入的話,可以將電壓墊高1.3V左右,即輸出將是6.3V。用二極管墊高穩壓塊的問題是會隨溫度升高,電壓略有降低。如果對電壓準確度要求較高,就用第四個圖吧,R*如果用可調電阻,那么可以隨時調整輸出電壓,就是可調穩壓電源了。
另外,第一圖中U2同時輸出穩定的5V電壓。
完整的三極管穩壓電路如下圖:
這是射極跟隨器的原理:基極電壓不變時,發射極電壓也不變,只是比基極低一個Vbe。穩壓二極管的電壓穩定性能比7805差遠了。如果有7805或7806,就不必用三極管了。
以上幾種穩壓電路都屬于線性調整,高出輸出電壓的部分全部降落在調整元器件上,所以效率都差不多,區別在于方便性和電壓穩定度上。
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